汽車(chē)防撞系統(tǒng)的研制與實(shí)現(xiàn)
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時(shí)間：2013-02-17
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圖2 汽車(chē)防撞系統(tǒng)傳感器分布示意圖
圖3 障礙物距離計(jì)算示意圖
在ΔABC中，作 BD AC，連接ED和FD，則可求ΔABC的面積SΔABC，即：
故 BD=2SΔABC/AC
4 采用的相關(guān)算法
隨著射頻在日常生活中的廣泛應(yīng)用，人們逐漸發(fā)現(xiàn)射頻測(cè)距存在著一定缺陷：①有效作用距離比較短，僅靠提高發(fā)射功率來(lái)增加測(cè)量距離是很有限的；②測(cè)距精度主要取決于回波信號(hào)的信噪比，在一定信噪比情況下，僅靠增加前級(jí)放大電路的增益來(lái)改善測(cè)量精度也是非常有限的。為了解決上述問(wèn)題，在汽車(chē)防撞系統(tǒng)中，設(shè)想了基于偽碼調(diào)制的射頻發(fā)射與接收系統(tǒng)。
白噪聲瞬時(shí)值服從高斯分布(正態(tài)分布)。它的功率譜密度在很寬的頻帶內(nèi)是均勻的，而且自相關(guān)函數(shù)具有δ函數(shù)的形狀。偽隨機(jī)碼雖然僅有兩個(gè)電平，但卻具有類(lèi)似白噪聲的相關(guān)特性，只是其幅度概率分布不再服從高斯分布。所以，可以用偽隨機(jī)序列的平衡特性、游程特性和相關(guān)特性等來(lái)描述白噪聲。偽隨機(jī)編碼是用邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)的，信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)滿(mǎn)足：
根據(jù)相關(guān)函數(shù)定義，設(shè)兩個(gè)時(shí)間函數(shù)為x1(t)、x2(t)，
則
稱(chēng)為x1(t)的自相關(guān)函數(shù)； 
稱(chēng)為x1(t)，x2(t)的互相關(guān)函數(shù)； 在信號(hào)檢測(cè)理論中有兩類(lèi)問(wèn)題：一類(lèi)是檢測(cè)信號(hào)，即根據(jù)接收到的混合信號(hào)(信號(hào)加噪聲或純?cè)肼?作出有無(wú)信號(hào)的判斷；另一類(lèi)是估計(jì)參量，即在已檢測(cè)出有無(wú)信號(hào)的基礎(chǔ)上，對(duì)信號(hào)的某些參量(例如振幅、相位、頻率、脈沖幅度等)或波形作出估計(jì)。為了提高抗干擾性，需要尋求在干擾條件下對(duì)信號(hào)的最佳接收方法。周期性信號(hào)的相關(guān)函數(shù)仍是周期函數(shù)，而干擾噪聲的相關(guān)函數(shù)則是δ函數(shù)。根據(jù)這些差別，可利用相關(guān)器檢出混在噪聲干擾中的周期性信號(hào)。這種利用時(shí)域特性上的差別來(lái)檢測(cè)信號(hào)的方法稱(chēng)為相關(guān)接收法。根據(jù)參考信號(hào)不同，相關(guān)接收法又分為自相關(guān)接收法和互相關(guān)接收法。自相關(guān)接收法是在無(wú)法確知輸入波形(或數(shù)據(jù))的情況下，利用自相關(guān)器對(duì)之作自相關(guān)函數(shù)的運(yùn)算；互相關(guān)接收法是在可以確定參考信號(hào)的情況下，利用相關(guān)器對(duì)輸入波形(或數(shù)據(jù))與本地信號(hào)作互相關(guān)函數(shù)的運(yùn)算。本設(shè)計(jì)中參考信號(hào)是本地碼，所以采用互相關(guān)接收法。在射頻測(cè)距系統(tǒng)中，不僅要對(duì)回波信號(hào)的有無(wú)進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)還要對(duì)回波信號(hào)和發(fā)射信號(hào)的延時(shí)進(jìn)行精確的測(cè)量。這樣才能準(zhǔn)確地知道無(wú)線(xiàn)電波傳播所用的時(shí)間，進(jìn)而算出障礙物與車(chē)之間的距離。
本文運(yùn)用先進(jìn)的射頻技術(shù)與穩(wěn)定可靠的相關(guān)算法，使汽車(chē)具有較強(qiáng)的防撞能力。上述總體設(shè)計(jì)方案在實(shí)驗(yàn)小車(chē)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，并且在一定程度上能夠解決前面所述的始終困擾著相關(guān)工作者的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，即已經(jīng)具備了較靈敏的測(cè)角能力和較強(qiáng)的抗干擾能力，這樣就能夠使汽車(chē)具有較強(qiáng)的防撞能力。盡管如此，因?yàn)槠?chē)行駛過(guò)程當(dāng)中關(guān)系著人的生命安全，所以其性能還有待進(jìn)一步提高，以增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的絕對(duì)安全性，進(jìn)而對(duì)之進(jìn)行推廣。
參考文獻(xiàn)
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評(píng)論